桩式复合地基的随机模糊熵可靠性新法

本文主要探讨了桩式复合地基（Piled-Composite Foundation, PCF）的承载力可靠度分析，针对地基失效时的模糊性问题，作者采用了一种创新的方法。首先，研究了桩式复合地基的失效模式，即当复合地基承载能力不足以支撑上部结构重量时，可能发生的失效情况。失效模式的理解对于评估基础的稳定性至关重要。 为了克服传统的可靠性分析中对经典概率分布的依赖，研究者引入了模糊逻辑（Fuzzy Logic），这是一种处理不确定性和模糊信息的数学工具。通过模糊逻辑，可以更好地理解和表达在实际工程中地基性能的复杂性，使得分析结果更具实际意义。这种方法允许对地基性能进行更加细致且贴近实际的评估，减少了因数据不精确或模型简化导致的误差。 接着，利用熵原理（Entropy Principle），一种衡量系统不确定性的物理量，作者结合牛顿迭代法（Newton's Method）来计算功能函数的熵密度函数。熵原理的应用使得分析过程更为稳健，因为迭代算法的收敛性得到了保障，这意味着计算结果更趋向于真实值，提高了分析的准确性。 在计算过程中，熵密度函数的求解有助于得出桩式复合地基模糊失效概率的公式。相比于传统的解析方法，这种方法避免了繁琐的概率分布假设，并且通过辛普森积分公式（Simpson's Rule）进行数值积分，使得计算步骤更加简洁高效。 实例分析部分展示了这种方法的实际应用效果，结果显示，该随机模糊熵可靠度分析法具有很高的精度和计算效率。这对于工程设计阶段的决策制定以及风险评估具有显著的优势，因为它能够提供基于实际工况的、更为精细的可靠性评估结果。 这篇文章的主要贡献在于提出了一种结合模糊逻辑、熵原理和牛顿迭代法的新型桩式复合地基承载力可靠度分析方法，它在处理工程中不确定性问题上展现出了强大的实用价值。通过这种方法，工程师们可以得到更加全面、准确的复合地基性能评估，从而提高基础设计的可靠性和安全性。